5.4.2 印度城市矿产开发案例
(1)印度城市矿产概述
印度国土面积297.32万平方公里,2005年人口统计为10.8亿。其东濒孟加拉湾,西临阿拉伯海,与中国、巴基斯坦、孟加拉国、缅甸、尼泊尔、不丹接壤。印度是一个资源贫乏的国家,相比中国、南非等其他发展中国家其矿产资源种类不齐全、人均占有量少,并且资源储备也不富足。因此,印度政府从战略的高度对本国矿产资源做了详细长远的规划,并且制定了完善系统的矿业政策和法规,以促进企业必须科学合理地开发矿产资源,从根本上杜绝浪费,走资源循环利用和可持续发展的路线。
为了保护本国资源的储备量,印度开始到海外开发所需资源,积极走出国门,大量进口国外能源和矿产品。同时,印度紧跟世界发达国家步伐,积极探索城市矿产的开发和利用,加大对电子废物的回收和利用。印度环境和森林部于2008年发布了《有害电子废弃物(管理、处理和越界转移)规则》,目的在于对电子垃圾等有害废弃物进行积极妥善处置和管理。按照该规则,由中央防污控制委员会来对这些工作进行组织管理。产生的电子废料应该送到或出售给登记的或有资格的单位,他们作为回收者或再加工者或再次用户有适合环保的设施,可以使废金属等再生。
印度的电子废料预计到2012年将增加至约80万吨。中央防污控制委员会(CPCB)进行的一项调查估计,2005年印度产生电子废料14.7万吨。按照联合国环境规划署清单评估手册2007年的估计,欧盟每年人均产生电子废料约14至15公斤,在像中国和印度这样的国家每年人均产生电子垃圾不到1公斤。
中央防污控制委员会2008年出版的电子垃圾环境无害化管理指南提供了合适的途径和方法,其中对电子垃圾的成分,潜在的回收利用经济价值,对可能有害部件的识别、回收或再利用和再生的选择,电子垃圾的处理技术等都有详细的介绍。
(2)印度城市矿产开发方法[6]
电子废弃物中金属的回收过程比较复杂,通常是先通过高温使金属和杂质分离,然后通过几个相应的加工流程来提炼各种金属。电子废弃物中的铜、金、银、铂、钯等贵金属一般通过转炉加工回收。印度通过对工艺技术和成本指标的考虑,引进了西方发达国家的回收方法,具体开发方法步骤如下:
熔炼:通过均匀混合不同的电子废弃物,同时将其原料加入到熔炉中。在焚烧的初期需要加入一些燃料,当炉温达到1200℃~1250℃、多氯联苯所含能量为 35~36 GJ/t时,加工过程就可靠多氯联苯中所含有机物释放的能量来维持。在这个过程中金属铝的氧化和塑料的燃烧会释放出大量热量。这时需要加入硅酸盐,并且严格控制塑料的数量,从而使冶炼温度不至于过高。在冶炼过程中,熔融的电子废弃物底层是铜,顶层是炉渣。少量矿渣流入转炉中,剩下的矿石和炉渣一起通过浮选来回收一些贵金属。最后剩余的炉渣堆放在残渣中,可进一步浓缩、精炼回收贵金属。(www.xing528.com)
精炼:将铜加入到转炉中进行混合精炼,通过吹氧熔融铜中的硫磺和铁,以便净化铜,并加入硅酸盐形成炉渣,其温度在l200℃左右。热量在转炉的精炼过程中被释放,转炉运行所需要的热量是由氧化过程来提供的。炉渣的底层主要包括白铜和水泡铜,而上层则含有铁和锌。将炉渣进一步净化就可以得到锌渣和铁砂,最后将锌渣和铁砂用电炉加工就得到了锌和铁(如图5.2)。
图5.2 精炼过程
电解:阳极铸造就是将转炉中的水泡铜铸成阳极铜,成型的阳极铜中包括0.5%的贵金属和99%的铜。用电解的方法对铜电极提纯,其主要电解液是铜的硫酸盐和硫酸,加工过程中需要的直流电流在2万安培左右。99.99%的纯铜会沉淀在阴极板上,而阳极板上则会有贵金属和杂质,我们可以对其进行下一步提炼。贵金属的精炼在精炼厂,金、银、铂、钯可再生。
熔炼过程中,硒是最先被收回的,其他剩余物质在高强度的电流下电解浇铸成银阳极,从而可以得到高质量的金黏液和银。熔炼过程中同时也会对锡、铅进行回收。铅的回收主要来自两方面。一方面,我们可以在铜流程中获得存在于炉渣中的铅;另一方面,通过气体加工厂,我们可以获得存在于工业废气中的铅,大多数工业废气都会间接或直接地进入到转炉中,随着温度的升高,工业废气蒸发,这时99.9%的铅就会作为灰尘在气体过滤装置中被捕获。锡的获取主要是通过卡尔多炉进入铜转炉来得到的,其中一部分会随着工业废气排出。在工业废气中,锡的回收路径与铅大致相同,大多数的锡作为灰尘被过滤器捕获[7]。
(3)印度城市矿产的发展趋势
城市矿产的开发主要是通过拆解电子设备回收零部件用于翻新或生产别的简单电子设备,同时提取其他贵金属。它的主要优点有:技术要求简单、可直接成为生产元件、经济成本低。同时,印度也在通过先粉碎后分选的方法来加强原材料的回收利用。这种方法的优点是可以从源头上降低环境污染,真正实现资源化和无害化。另一方面较高的经济成本和技术要求是其大规模运用的最大阻碍。由于现阶段印度技术经济水平还存在一定差距,最为高效可行的方法依然是元部件的回收。一些相对完善的原材料回收方法也可适度的投入应用。现阶段,印度正通过技术的不断发展,逐步实现原材料回收利用规模化生产,从而创造更大的经济财富。
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